红外摄像机的应用.doc

红外摄像机应用领域与技术故障解决【IT168 技术】红外摄像机系列目前是监控工程中最常用的了,而早期的红外夜视系统不是用在民用的,崦主要应用于军事方面，但主动红外夜视系统由于发射红外线，易于被敌军所发现，因而在军事上基本淘汰，但应用于民用方面还是有很大发展的。红外摄像应用领域大幅拓宽红外摄像机是由摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合为一体的摄像设备，主要是通过发出红外线经物体反射回来后采集成像。红外线是一种光波，其波长在780nm1000m之间，位于无线电波与可见光之间，市场上的红外摄像机所采用的红外光源波长大多在850940nm之间。自面世以来，红外摄像机的寿命、发光能力、白天的色彩还原能力等就是众人关注的焦点，各厂家也持续在这些方面努力做改进，经过几年的发展，以前的“短脚”都有了较大改善。“其实，提高寿命和加大距离单从一颗红外灯来说，这两个是互相矛盾的，因为你在加大距离的同时就要增加红外灯的功率，增加功率势必会缩短红外灯的寿命，一些厂家为了一味追求红外灯的距离，刻意的增加红外灯的功率，使得红外灯寿命大大减小。而且随着功率的增加，使得摄像机内部温度提高，使得摄像机很容易损坏，造成恶性循环。” 深圳市翔飞科技有限公司副总经理钟金海如是分析，他认为要提高红外灯的寿命首先要保证红外灯不负载，在不负载的同时通过增加红外灯的数量来保证有效距离。不能用提高供应电流来提高红外灯亮度，使之超负荷工作，虽然表面上优化了红外性能，实质上严重影响红外灯的寿命衰减。有的厂家则通过采用铝基板等高传导率材料、加大风冷器件的使用、增加外壳面积等方式来增加机身的散热能力，从而提升寿命。另外，在电路控制部分，部分厂家采用脉宽调制定律来保持红外灯电流的恒定，从而减少红外灯的发热，以达到延长寿命的目的。采用脉宽调制定律后，无论外界输入的电流如何波动，通过电路进入到红外灯的电流都非常稳定，从而保证红外灯发挥自身最大的效率、延长寿命，典型厂家如利凌等。根据厂家反馈的信息，除寿命外，用户对图像的清晰度、色彩还原度、晚上图像有无干扰上提出了更多的要求。虽然是夜间监控市场的“一方霸主”，但在白天，红外摄像机并不那么如鱼得水，白天监控图像的偏色成为红外摄像机PK普通摄像机的阻碍之一。针对这种情况，业界进行了大量的技术研发，目前主要有三种方式解决这一问题。其一是通过调试CCD上的RGB色调来作DSP处理，这种做法治标不治本，而且并不是每个生产厂家都具备这种芯片处理能力;其二是通过滤光片切换，白天用全部滤除红外线的滤光片，晚上则用一个普通石英片修整光线;其三是通过机型的改变，用双CCD的红外摄像机取代IR CUT摄像机，在保证白天不偏色的情况下，还可以增长红外摄像机使用寿命。正是经过上述技术的改造和提升，红外摄像机的寿命和夜视效果都得到了大幅优化，广泛应用于各种需要全天候24小时监控的场所。除小区、办公室等传统应用领域外，现已基本推广到工厂、监狱、广场、码头等户外全天候监控领域。三辰的陈幼林告诉笔者，以前在做政府项目时，一般都不会考虑成本问题，首选国外大品牌的摄像机，如三星、松下、索尼等。近年来，由于政府财政预算和竞争的压力，以及对全天候监控的要求，物美价廉的红外摄像机成为热门选择之一，一些大型项目如“平安城市”、“科技强警”等也开始了对红外摄像机的采购。另外，随着夜视效果的提升，在诸如银行、高速公路、边检站等重要设施上，也能看到红外摄像机的身影。随着红外摄像机的应用范围扩大，问题也迎面而来!红外摄像机技术故障问题红外摄像机晚上的时候，泛白，刺眼，如下雪一般，产生有如下原因：1、 电流不足原因导致雪花点产生一些室外短距离用集中供电12V很方便，但长距离红外灯发热量大，12V供电不稳定可能导致功率不够;而且全部没有内置散热装置在电流不稳定的情况下容易出现烧坏;二是电流衰减速度块，可能导致红外灯没能正常工作，在CCD照度比较高的而得不到红外灯辅光，于是，雪花飘飘;2、 红外灯质量差，红外灯的角度及红外距离跟镜头不匹配导致的雪花飘。很多公司为了方便自己采购及安装，用多种角度不同的等混合在一起使用，这样使用的好处是他们同一种灯可以勉强使用不同的毫米大小的镜头，坏处是总是让人感觉灯的角度与距离与镜头不合适，当角度不合适的时候，容易出现手电筒现象或者窄电现象;3、 手工艺问题：很多人手工的时候，红外灯不集中，散光了;分散的光线导致到处有光，但一片灰蒙蒙的现象;红外灯前端的棉花挡光不严密，集中红外红散灯因此一片苍茫现象。4、 内置的是低劣摄像机，照度极高，很多工厂为了在同样的红外灯辅光前提下获得更亮的图像，人为的调高CCD的灵敏度;因为很多生产厂商为了价格竞争，使用非常低劣的摄像机内置里面，这种摄像机在红外灯补光不足的情况下，于是人为调高CCD的增益灵敏度，跟我们在硬盘录像机上调高亮度一样，是极易出现雪花现象的;5、 电路设计不合理：生产红外摄像机，不仅仅是将红外灯直接装到摄像机里面然后就行了，二是要在装之前，对其摄像机电路重新设计并老化处理。而市面上很多小型加工厂就是使用廉价的电子原件，买廉价的红外灯，直接用电烙铁焊接上去对于电路没有重新设计也没有进行老化处理;另外一些做低端产品的工厂，为了省钱，把控制电路板的控制板去掉或者跟灯板集成一起，这很容易导致红外灯受电路不稳定而发热，使本来就劣质的红外灯更不能正常工作;6、 另一个可能是，在室外比较多灰尘的情况下，特别是在野外，具有可能是摄像机的红外灯把肉眼看不到的细小的颗粒拍下来了，这在白天红外灯不开启的情况下，肉眼及摄像机感觉不明显的;这种是环境所然。甘肃中联在安防行业已经影响颇深，尤其在西北安防市场中的角色越来越显得优为重要，做为质量级的工程商，在对客户负责的提前下，针对每位用户的不同需求，我们将提供优质，低故障率的产品，在设备选型中尽可能的去选择大厂商的产品，以保证在日后的使用中出现不该有的麻烦。红外摄像机选购关注与安装之道【IT168 技术】选购红外摄像机应当根据具体安装环境而定，例如：室内可以选择功率较小的近距离红外摄像机，走道围墙应选择功率较大的红外摄像机，当然摄像机镜头的选择和红外灯发射的角度也要按要求配置好才可以。如果是安装在室外，不单要考虑到环境是否会吸收红外线而影响红外光红反射，如绿色植物、黑色物体或水面等。红外摄像机选购关注红外摄像机晚上的时候，泛白，刺眼，如下雪一般，产生有如下原因：1、 电流不足原因导致雪花点产生一些室外短距离用集中供电12V很方便，但长距离红外灯发热量大，12V供电不稳定可能导致功率不够;而且全部没有内置散热装置在电流不稳定的情况下容易出现烧坏;二是电流衰减速度块，可能导致红外灯没能正常工作，在CCD照度比较高的而得不到红外灯辅光，于是，雪花飘飘;2、 红外灯质量差，红外灯的角度及红外距离跟镜头不匹配导致的雪花飘。很多公司为了方便自己采购及安装，用多种角度不同的等混合在一起使用，这样使用的好处是他们同一种灯可以勉强使用不同的毫米大小的镜头，坏处是总是让人感觉灯的角度与距离与镜头不合适，当角度不合适的时候，容易出现手电筒现象或者窄电现象;3、手工艺问题：很多人手工的时候，红外灯不集中，散光了;分散的光线导致到处有光，但一片灰蒙蒙的现象;红外灯前端的棉花挡光不严密，集中红外红散灯因此一片苍茫现象。4、内置的是低劣摄像机，照度极高，很多工厂为了在同样的红外灯辅光前提下获得更亮的图像，人为的调高CCD的灵敏度;因为很多生产厂商为了价格竞争，使用非常低劣的摄像机内置里面，这种摄像机在红外灯补光不足的情况下，于是人为调高CCD的增益灵敏度，跟我们在硬盘录像机上调高亮度一样，是极易出现雪花现象的;5、电路设计不合理：生产红外摄像机，不仅仅是将红外灯直接装到摄像机里面然后就行了，二是要在装之前，对其摄像机电路重新设计并老化处理。而市面上很多小型加工厂就是使用廉价的电子原件，买廉价的红外灯，直接用电烙铁焊接上去对于电路没有重新设计也没有进行老化处理;另外一些做低端产品的工厂，为了省钱，把控制电路板的控制板去掉或者跟灯板集成一起，这很容易导致红外灯受电路不稳定而发热，使本来就劣质的红外灯更不能正常工作;6、另一个可能是，在室外比较多灰尘的情况下，特别是在野外，具有可能是摄像机的红外灯把肉眼看不到的细小的颗粒拍下来了，这在白天红外灯不开启的情况下，肉眼及摄像机感觉不明显的;这种是环境所然。红外摄像机安装之道第1步决定在哪里安装您的红外摄像机。相机应包括每个入境点，包括窗户和门。车道，门廊，大门，停车场，车库和后院是所有常见的红外照相机的地方。第2步考虑无线红外摄像机如果您计划安装摄像头远离你的家，如在一个长的车道结束后一独立车库或在您的财产边界。请记住，即使无线摄像机需要一个电源。第3步红外摄像的外部装置必须安装永久性保护他们的内容以及所照摄的位置。这通常涉及到在建筑物的外墙上打安装孔和支架。第4步检查每台摄像机在白天和夜间的视线。问某人走在视线之内并确保相机捕捉任何运动。调整摄像机的方向，如有必要。其实红外摄像机的选择最重要的问题是成套性。除选好红外光源外，对摄像机、镜头、防护罩、供电电源等的配套综合考虑。而在安装上只要根据上面几个步骤来操作即可。技术解惑：红外防水摄像机常见问题【IT168 技术】红外防水摄像机是将摄像机、防雨罩、红外LED灯等部件集成为一体的CCTV监控摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用装备光藕CCD的普通摄像机感受红外光源的光谱特性(即可以感受可见光，也可以感受红外光)，以附加的LED红外灯作为“照明源”在夜晚或微光环境下成像。红外防水摄像机雾气水汽问题雾气水汽等问题可以由以下几种途径解决。第一种情况，机器内部出现雾气：雾、霜的形成是由于空气中的饱和水蒸气遇冷凝结而成，因冷环境的强、弱分别凝结成霜和雾。红外摄像机在工作过程中，尤其是在室内的摄像机常常会因雾气或者水汽等原因在防护罩视窗玻璃上形成雾或霜，导致摄像机无法看清物体，直接影响监控效果。各家对这一问题的解决方法也是不一样的。增加除霜电路、开通气孔、充氮气、加风扇、放干燥剂等等。方法不一样，做出来的效果当然也不一样，有的可以解决问题，有的还是不能解决问题。不过，从最基础的角度上来讲，严格控制料件的清洗，尽量杜绝挥发物的存在是很有必要的。例如PCB板不能有残留助 焊剂，遮光胶套采用优质硅胶材料等。第二种情况，机器外部出现霜、雾：摄像机在湿度大的环境下工作，防护罩的视窗玻璃容易出现污垢，造成摄像机视线遮挡。解决的办法：1、在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃。2、使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘等功能。最后，针对高湿度情况下，对于外壳密封的一些要求如果红外防水摄像机在北方应用的话，机体内外会产生很大的温差，前端的镜片会出现雾化的现象，因此要求机器内必须具有很好的密封性，防护罩也要具备很好的防雨水性能。现阶段，大陆技术在密封性上，存在一定的技术问题，比如外壳的设计，在接头和螺丝接口等地方，多是产生漏水的地方。如何把密封性做的更好?基本解决方法是这样：一、加防水胶套，在接口处加放水垫，起到防水的作用，效果比较理想。二、在接线螺丝口处打防水胶，增强防水性。三、红外防水摄像机采用铝合金外壳，提高接口处精度，并且采用优质硅胶材料沾合，效果也是比较理想的。红外防水摄像机图像问题红外防水摄像机为什么会出现闪烁的情况?如前所说，当照明强度低于阈值时，红外灯开启发光。高于阈值时则关闭。我们考虑一下，照明强度稍低于阈值时的情 况：光敏元件探测到照明强度稍低于阈值，控制红外灯开启发光-红外灯发光后，探测到的照度提高(加上了反向回来的红外光)，并且超过了阈值，控制 红外灯关闭-导致探测到的照度降低，再一次控制红外灯开启。如此往复不停，造成图像的闪烁。出现这种情况，是原理上的原因，不说是正常的，至少不是 产品的质量问题。一是延长了红外防水摄像机红外灯的使用时间，影响产品的使用寿命;二是对还能产生彩色图像的情况开启红外灯,会造成这时的图像质量下降;三是在彩色图像上产生红外眼(红外眼也是由原理决定的，人 们所不愿看到的现象)。阈值低则有可能在需要补充照明的时候，红外灯不能及时开启。现在的普通红外防水摄像机，一般采用光敏元件来探测所处环境的照明强度，根据设计参数中确定的阈值，产生控制信号，实现红外灯的开启。阈值的高低，由使用 的环境，用户的喜好，设计人员考虑各类因素的重要程度的不同，各生产厂家的产品是不一样的。如20,10,5Lux.等。阈值高的则开启时间较早，有可能 摄像机还没有进行彩色到黑白的转换，红外灯就开启了。这会有三个方面的不利。那么如何解决这一问题呢?光敏元件探测到的环境照度稍低于阈值是问题产生的条件，有二种情况：一、黄昏时候的某一时点，一小会时间，出现这一问题，如果不想增回成本，采用一般的心片，我们的想法是，跟用户讲清楚原因，容忍它。二、对于照明强度稳定的情况下出现这一问题，是必须予以解决的。1、 改变阈值。同一型号产品中，阈值也是不一样的，存在着离散。更换一具产品也许问题就解决了。由厂家提供设计阈值不同的产品，进行更换。采用阈值设计参数较高的产品，出现闪烁的可能性少一些。2、改变环境改变照明的强度、角度。稍 微改变一下红外防水摄像机的安装角度，上下左右动一下，探测器探测到的照度就会有不少的改变，就会离开阈值附近，从而解决闪烁问题。3、采用高质 的低照度具有背光补偿防强光的摄像机心片，特别是专用的IR镜头;另外，红外防水摄像机附近有人或其它物体对红外光进行反射时，会造成探测到的照度反复变化，引起闪烁。比如在做演示试验、检测时、摄像机安装位置较低，有 物体近距离遮挡摄像机时。这不是问题，红外防水摄像机处于正常的安装位置时，此现象自然就没有了。如演示时，只要注意不要让红外光从很近的距离直接反向到光敏元件上就是了.红外防水摄像机软肋一、红外光的利用率和红暴问题什么是红暴呢?红暴是由于所发射的红外线中包含可见光的成分。红外灯可以做到完全无红暴(采用940950nm波长红外管)或仅有微弱红暴。波长超过700nm的光线叫做红外线，900nm以上的红外线基本无红暴，波长越短，红暴越强，红外线感应度也越高。现在市场上有两种主流红外灯，一种是有轻微红暴的，波长在850nm左右，一种是无红暴的，波长在940nm左右。同一款红外防水摄像机，在850nm波长的感应度，比在940nm波长的感应度好到10倍。所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率，应当做为红外夜视监控的首选项。二、寿命问题传统枪机的使用寿命一般为810年以上，但是很多工程商都反映红外防水摄像机寿命太短、后期维护太伤脑筋。原因是我国国产红外灯生产工艺精度不高以及摄像机生产厂为片面追求高功率提高电流负载而导致寿命缩短所致。目前市场上的红外防水摄像机采用的红外灯主要是多芯片LED和单芯片LED。多芯片LED电流较高、散热不良，因此造成了它的寿命很短。单芯片LED生产工艺简单